MW级回旋速调器件关键技术的研究

发布时间：2024-07-01 22:56

　　回旋速调管作为高功率毫米波源,在微军事、科研领域有着广泛且重要的应用。随着微波功率源需求的不断提高,尤其体现在对高功率、宽频带,高可靠性等方面,近年来国外不断展开对兆瓦级回旋管研究,其中回旋速调管以其高输出功率并具有一定的带宽的特点,在兆瓦级输出上有着独特的优势。截至目前,兆瓦级回旋速调管要求电子注输入电压为百千伏级,输入电流为几十安培,互作用效率在40%左右。在高压大电流的电子注输入条件下,电子注群聚效果、保证注波互作用过程中的稳定性、保证输出腔的功率容量和抑制模式竞争成为兆瓦级回旋速调管的难题。本论文以兆瓦级回旋行波管高频结构设计为目的,对回旋速调管谐振腔设计和注波互作用过程进行研究,结合理论分析编制了回旋速调管注波互作用数值计算程序,并结合软件CST进行结果对比和各参数优化分析。主要包括以下方面:1、简要介绍回旋管的理论基础——电子回旋脉塞。介绍了国内外关于回旋速调管和兆瓦级回旋速调管的发展情况、应用方向和应用前景等;2、对回旋速调管谐振腔进行基本理论分析,并在此基础上,通过电磁仿真软件CST对回旋速调管中高频谐振腔进行计算得到谐振腔的高频参数,谐振频率和Q值。探究高频谐振腔结构...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1电子群聚示意图（e）

第一章绪论3子运动方向与电场方向相反，即电子位于加速场中，电子会吸收高频场能量，电子的横向动量增加，表现为电子的加速运动，电子的相对论质量增加，电子回旋角速度减小，电子的拉莫半径增加。反之，如果电子运动方向与电场方向相同，即电子位于减速场中，电子向高频场释放能量，电子的横向动量减....

图1-2回旋速调管一般结构

电子科技大学硕士学位论文41.2回旋速调管的研究回旋速调管是在电子回旋脉塞原理的基础上工作的一种微波电真空回旋器件，具有高输出功率、高注波互作用效率且具有一定的带宽的特点。利用电子注与电磁场的注波互作用实现电子与场之间的换能，将电子注动能转换为微波能量。回旋速调管主要由电子枪、高....

图1-3应用于回旋行波管的降压收集极供电示意图

式，即将除输出腔外的谐振腔的谐振频率分别调至不同的频率，来拓展带宽，但这种方法会损失部分增益和注波互作用效率。输入输出结构主要为结构多样的输入输出耦合器。输入信号由标准矩形波导输入，模式通常为TE10模式。标准矩形波导与输入耦合器连接，输入微波信号经模式变换变为圆柱形谐振腔内的工....

图1-4俄罗斯毫米波相控阵雷达Ruza

电子科技大学硕士学位论文6收集极曲线设计不合理导致大量电子打到收集极内壁某点时，可能会造成收集极内壁局部收集功率过高，收集极内壁温度过热，造成波导材料急剧放气，进而导致真空度降低甚至击穿打火和收集极熔毁。为了解决这一问题，发展出了均匀收集理论和曲线收集极结构等，用以均匀收集电子注....

本文编号：3999311